211service.com
Billigare, renare etanol från Biotech Corn
Forskare har genmanipulerat transgena majsväxter som producerar enzymer som kan förvandla deras blad och stjälkar till socker genom att bryta ner cellulosa. Växterna kan sänka kostnaderna för att skapa etanol från dessa källor, vilket gör sådant biobränsle mer konkurrenskraftigt med det som produceras av majskärnor, den primära etanolkällan i USA idag.
Sänka kostnader: En tekniker från Michigan State University arbetar med transgena majsväxter som kan hjälpa till att sänka kostnaderna för att tillverka etanol från växtstammar och blad.
Cellulosakällor av etanol, såsom avfallsbiomassa och switchgrass, är attraktiva eftersom de är billiga och rikliga. Men att omvandla cellulosa, en komplex kolhydrat, till sockerarter som kan fermenteras för att göra etanol är dyrare än att omvandla stärkelsen i majskorn till socker: att bryta ner cellulosan kräver vanligtvis dyra enzymer utvunna från genetiskt modifierade mikrober.
Nu Mariam Sticklen , professor i gröda- och jordvetenskap vid Michigan State University, och hennes kollegor har genetiskt modifierat majs för att producera samma enzym som de transgena mikroberna producerar. Det växtodlade cellulaset kan spara cirka 30 till 50 cent per gallon producerad etanol, säger Sticklen.
Nyckeln till Sticklens framsteg var att konstruera majsen så att enzymerna inte skulle bryta ner cellulosa medan plantorna fortfarande levde. En del av lösningen var att använda ett enzym som finns i bakterier som lever i varma källor. Enzymet är bara aktivt vid höga temperaturer - högre än de som en växts celler skulle nå medan den lever. Som ett resultat förblir enzymet vilande tills det värms upp till cirka 50 ºC.
Sticklens transgena majs är ett av flera lovande tillvägagångssätt för att ta itu med det centrala hindret som hindrar etableringen av en cellulosa-biobränsleindustri: frånvaron av lågkostnadsteknologi för att övervinna motsträvigheten av cellulosabaserad biomassa, säger Lee Lynd , professor i teknik och biologi vid Dartmouth College, i Hanover, NH. Men han tillägger att produktion av enzymer i anläggningen kommer med sina egna utmaningar.
En av dessa utmaningar, enligt James McMillan , en huvudgruppchef vid Nationellt laboratorium för förnybar energi , i Golden, CO, säkerställer att de transgena växterna inte har negativa miljöeffekter. Till exempel, om växtmaterial som innehåller dessa enzymer lämnades kvar på fältet, kan det förändra ekosystemen genom att göra socker mer lättillgängligt för mikroorganismer.
Om forskarna klarar av att övervinna några av dessa utmaningar kan den biotekniska majsen leda till mer effektiv produktion av etanol, till att börja med att bättre utnyttja majskärnor. Mycket av majskärnan innehåller cellulosa som inte omvandlas till etanol i konventionella etanolfabriker. Vissa utvecklare överväger att lägga till utrustning till befintliga etanolfabriker för bearbetning av denna majskornscellulosa. I Sticklens transgena majs skulle denna cellulosa i kärnan innehålla enzymer för att omvandla cellulosa till socker, vilket skulle kunna förenkla processen.